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网络演进时不我待 网络5.0推动产业可持续发展

发布时间:2018-05-29 18:09:07作者:点击数:55
       C114讯 4月28日专稿(蒋均牧)随着社会的发展和制造技术的革命,世界正加速进入到一个万物感知、万物互联、万物智能的数字化智能社会,激发出丰富的互联网业务需求。数据网络的触角从服务行业逐渐延伸到农业生产、工业制造和交通运输等传统行业的每个角落。以美国为中心、产生于上世纪的TCP/IP协议体系越来越暴露出架构上的不足,难以支撑当前这一波新技术革命浪潮。面向当前和未来新应用需求开启全新的网络演进,已经时不我待。

       第六届中国电子信息博览会期间,中国信息通信研究院特举办了数据网络分代研究论坛,邀请产、学、研、用的专家,共同探讨了新应用对数据网络的需求,分析了现有网络存在的问题,希望联合各方力量对网络进行分代研究,限定问题空间与具体目标,共同推进数据网络产业的可持续发展。

       工信部电子信息司副司长乔跃山、工信部通信科技委秘书长张新生亲临本次论坛并致辞,来自工信部、信通院、麻省理工、清华大学、中科院、中国移动、华为、卓智网络、盛科网络的专家与代表分别作了重要发言。



网络:新技术革命的创新驱动力


       如今,全球正全面迈入数字化新时代,数字化的无形触角全面渗入到城市管理、企业运营、环境保护、公共安全,以及人们工作、生活、娱乐的每一个角落;数字经济所带来的新理念、新业态、新模式,成为带动产业转型升级、实现经济新增长的重要引擎。而网络作为数字经济的重要载体,正是新技术革命的创新驱动力。

       与此同时,互联网从人与人互联走向万物互联,物联网成为未来5-15年发展的重点,是当代新技术革命浪潮与创新驱动力,成为带动信息通信业新的爆发性增长点;云计算、大数据、人工智能等新一代信息通信技术迅猛发展,将重塑信息通信产业的发展图景和发展体系。

       以往,数据网络技术都是超前发展和部署的,造成了网络在技术革命中不会成为瓶颈的错觉。而面向未来的数字化智能社会,数据网络无论从深度还是广度上都将发生巨大的变化。张新生秘书长在发言中指出,万物互联、连接新应用、提供网络服务是网络发展的三大新需求,网络云化则对带宽和时延提出了更高要求,空、天、地一体化网络技术成为新的研究方向。就我国网络发展而言,所面临的主要挑战包括网络支撑能力需要进一步增强;网络空间规划和核心技术标准仍由欧美发达国家主导,国际话语权需要进一步提高;网络治理体系有待完善等。

       “5G计划将于2020年商用,时间紧迫,需要加快网络技术研究和网络建设。相较于以往的移动通信断代技术,5G不再是一个单纯、唯一的无线/空口技术的演变,而是变成了新的通用使能技术,是网络技术的统称,既包括通信中的无线网络技术、也包括有线网络技术,内涵已发生极大变化,网络已成为5G研究的重点。”他表示,为承载5G业务乃至向6G演进,需要基于网络云化的发展,利用ICDT技术(NFV/SDN、MEC、切片及云计算、大数据、人工智能),打造一张实现巨连接、超高速率、低时延,高效、灵活、智能化的、极简的易部署的网络。

       有鉴于此,未来网络的重点研究方向应包括网络重构、网络自动化和智能化、固移融合、业务分流和部署,以及网络安全、开源及标准化工作等。

网络5.0:以IPv6为起点走下去

       “从美国2002年提出研究下一代网起,至今已经有16年了。总的来说在下一代网的研究方面,没有取得多少实质性的进展,务虚的多,务实的少,可商用的一个没有。原因是缺乏具体可操作的目标,缺乏明确可检查、核定的指标。”中国信息通信研究院科技委主任蒋林涛指出,网络应走分代研究的技术路线。

       在移动通信领域,我国实现了从1G空白、2G跟随、3G突破到4G同步的跨越,已经成为技术、标准、产业、服务与应用的领先国家之一,综合竞争实力和创新实力位居世界前列。但在数据网络领域,依然任重道远,缺乏“TD技术”那样的突破,从网络大国走向网络强国。设计并实施网络5.0技术,是令我国的数据网发展和移动通信一样位列世界前沿的关键。


       网络具有高覆盖性、应用广泛的基础设施特征,一旦使用就要求在网络升级时尽可能地不影响网上所运行的业务和应用,决定了网络技术在更新换代时需要考虑其后向兼容性。在创新研究网络技术时,普遍采用演进式的方式进行,充分保留现有网络技术的成功优点,结合新应用的新需求,加强顶层设计。在发言中,蒋林涛主任重点介绍了网络技术分代研究的应用场景(ICT基础设施、工业互联网与工业4.0、第五代移动通信相关的网络技术)及其对网络的需求(大连接、高实时、低时延、可知、可管、可控、安全、可信)、网络5.0技术路线等。

       “网络技术的演进方向既包括网络体系(Networks)技术的演进,也包括组网技术(Networking)的演进。SDN/NFV是一种组网技术,而IPv6是一种新的网络技术。IPv6提出时是具有革命性的,但仍有很多想解决而尚未解决的问题,所以我们认为一个比较好的办法就是将IPv6作为一个起点继续往下走。”网络5.0在安全可信、可知可管可控、移动性等方面需突破,IPv6要进入“有感知”的阶段——4G发展充分证明,“有感知”才会产生有效的商业动力。

       麻省理工学院Marie-Jose Montpetit教授的代表在《An Overview of the Future Internet Landscape》的主旨演讲中,概述了AI、VR/AR、IoT+等新应用对网络的需求(尤其是低时延、增强移动宽带等),并介绍了未来网络的研究项目,包括美国的FIA、欧盟的FP7及H2020等,指明了存在的问题——缺少整体协调、多靠个人努力的研究模式,导致了大量碎片化的工作。

各方思考:未来网络演进及潜在技

       论坛上,来自产业界、学术界的专家与代表亦针对各自对于下一代网络的思考,进行了毫无保留的分享。

       中国移动研究院耿亮作了《对面向5G和工业互联网的下一代IP技术的思考》的主旨演讲,畅谈了新业务对网络的需求,包括业务端到端时延可保证——极低时延、确定性时延、网络切片作为基本服务的支持,泛在的计算机存储资源由“端”变“网”,承载网需要具备更加灵活的协同调度能力等。他建议,承载网技术划代演进可着重考虑转发面引入确定性时延的机制,集中与分布控制有的放矢,以QOE为中心的网络优化及工程与技术有机结合等方向演进。

       华为网络实验室蒋胜从未来网络应用的角度阐述了对网络的需求:未来网络业务引发万亿互连需求;媒体演进引发海量带宽需求;物物通信引发低时延和确定性传输需求;网络架构现状引发安全可信需求。基于需求和价值愿景驱动,华为采用顶层设计的方式,华为采用顶层设计的方式,初步设计了网络5.0的架构与协议体系,建议了DIP(确定性网络)、内生安全、overlay云网络、结构化新NNI协议、Self-X(自组织网络)和X-E(下一代以太)等技术创新概念。

       清华大学李琦教授强调互联网发展所面临的低时延挑战,在发言中重点介绍了清华在研的智能终端低时延接入项目及一些典型的低延时应用(如AR/VR)在时延方面待解决的一些关键问题及研究方案与进展。来自卓智网络、盛科网络的代表亦介绍了各自在数据网络的智能化应用、稳定低时延方面的研究。

       当前数字化的广泛渗透和应用为ICT技术的发展构建了巨大的创新发展空间,是难得的机遇期。多年的研究积累使我国网络技术研究已经具有与世界先进国家并跑,并在局部领域领跑的能力,实施网络强国战略、在网络新技术方面实现突破,是历史赋予当代通信技术研究者的使命。与会嘉宾对数据网络分代研究基本达成了一致共识,今后将会聚焦有限目标、创新研究网络5.0核心技术,以满足数字经济各种应用对网络的新需求。